当今人们在谈论“控制理论”时,知悉其是应用数学的一个分支,它与运筹学一起,所冠名的“运筹学与控制论”,已列为数学类的一级学科、博士点学科。但追溯到40多年前, 说要在师范大学的数学系,白手起家,建设“控制理论”学科,那真有点离经叛道、不可思议。下面回顾一下,当年一批30岁上下的华东师大数学系青年教师,是如何走上创建新学科之路, 又如何在新时期发展新学科,并站稳脚跟的。这种创业精神和创建历程,足以使我们欣慰:无悔此生。
1971年华东师大首批工农兵大学生进校,在“上、管、改”的旗号下,提出要改造“旧数学”,但谁也未讲清什么是“新”“旧”数学,形而上学极致。 但“数学要为生产实际服务”还是我们师生当时统一认识的“最大公约数”,于是师生结合去社会调查。当时回来后,数学系确立了联系实际的几个方向: (1)工业生产自动化;(2)微波与电子工业;(3)机械制造中的数学;(4)统计应用等。然后把教师与学生按上面几个方向分组。其中工业生产自动化一脉, 就是今天“控制理论”的源。当时分在自动化实践小分队的有13个工农兵学员(黄国兴、李伯彤、王洪流、肖春云、施承启、刘建国等)加上一些以60年代初毕业为主体的青年教师组成, 他们分别来自微分方程教研室(杨庆中、毛羽辉、胡启迪)、概率统计教研室(陈淑、袁震东、阮荣耀)、函数论教研室(陈效鼎、汤羡祥)和政工干部(徐振寰)。 自动化实践小分队的教师全面承包13位工农兵学员的教学、课题、开门办学等整个教学活动,这是当今控制理论教研室的起步阶段。
所谓“全面承包”,即:(1)制订三年的教学计划;(2)承担三年的课程教学;(3)选定开门办学内容、工厂和目标。当时有两个项目成为组织教学的典型产品: (1)在制造业的模具生产中,正显露数控线切割机的作用,它是专用计算机在模具生产中的应用。生产过程中需大量编制各种曲线的程序,这样就涉及几何图形和微积分思想的教学。 当时就选定位于徐家汇的上海交通电器厂为开门办学基地。此项目由胡启迪、杨庆中负责实施。(2)在调查上海造船工业情况时,发现船体钢板型线的切割是个重大工艺, 如何制造专用计算机来自动切割各种型线的钢板,成为一个技术革新项目。于是我们用制造专用气割机,作为典型产品来带动计算机及电子技术的教学。 并在丽娃河畔的外语楼里作为制造数控气割机的基地,与上海造船厂挂钩,开门办学。此项任务由陈效鼎、袁震东负责。前后花了一年多时间,自行设计、自行制造,真刀真枪, 移交上海造船厂使用,同时为学员开设计算机原理、电子技术等课程。
此阶段业务实践的关键词是:计算机、数学、生产应用。
1972年后,五校合并,进入上海师范大学阶段。合并后教师队伍扩大,上海师院的张人生、郭荣源、王家声、张超、刘俊杰、黄金丽等,以及上海教育学院的李承福、张文琴, 上海半工半读师院的郑毓蕃、周玉丽、俞德勇等充实到自动化实践小分队。1973年第二届工农兵大学生(宁鲁生、王新伟、沈霄风、卢立铭、冯伟国、牟援朝等)入校, 人数达40人左右,形成了专业规模。根据教学实践的特点,自1974年起更名为“数控班”,教师的实体为“数控组”,由胡启迪任组长,徐振寰任支书。此后逐年招生, 形成1974级数控班(季康财、潘仁良、孙伟英、徐志强、李巧云等)、1975级数控班(盛莱华、俞建新等)、1976级数控班(王海祥等),此阶段实践的要点是:
在工农兵学员时期,五届“数控班”学员,除基础数学外,侧重在生产中的计算机应用,得到实践训练。五届毕业生,除哪里来到哪里去外,留沪的毕业生, 主要在以下领域发挥作用:1)成为文革后期,高校基础数学教师队伍的补充,分布在华东师大、师院、上教院、交大、中纺大、华东化工等校;2)成为新兴计算机学科的补充力量, 以华东师大为例,计算机科学系、教育信息技术系,都有他们的身影,其中黄国兴以后成为新建软件学院的院长; 3)为新建的宝钢基地输送了计算机应用的技术力量(如卢立铭、马亚平等),并为宝钢初创作出了贡献。
我们这批60年代初毕业的华东师大数学系青年教师,在辛勤承担工农兵学员的培养工作中,始终不忘我们的历史使命:在经典的数学学科中,开拓为生产实际服务的领域。 如果忘却了数学,仅仅为实践而实践,那就失去了数学工作者的职责;如果仅仅捧住数学,而耻于联系实际,那就会错位时代前进的洪流。到了文革后期,通过国外文献资料的学习, 与国内自控界学人的交流,以及自己多项课题的实践(特别是对单晶硅、退火炉、电炉等生产过程,计算机实时控制温度数学模型的建立与应用的成功实践)中, 思想升华,找到了我们的结合点,并成为新学科的胚胎,即现代控制理论。它是生产过程计算机实时控制所赖以需要的基础理论。 这个基础理论所需要支撑的数学工具是矩阵代数、概率统计和微分方程等。这个理论所适应的科学技术是计算机、通讯、控制, 即简称“三C”(Computer、Communication、Control)技术的发展。这个理论自身又有其内在的联系,涉及系统建模、系统辨识、最优控制,和线性、非线性控制系统理论。 此时,我们毫不犹豫地把我们在华东师大数学系开拓的新学科,冠名为“控制理论”,那时正值“四人帮”垮台后的1977年,我们迎来了“科学的春天”。我们以新的激情, 迎接新的时代,并做了以下几件事:
正当我们经过多年摸索,找到“控制理论”入口时,大环境给我们提出了新的拷问:文革后,“拨乱反正”,合并的五校,除半工半读师院外,已恢复原貌,教师也回归原校, 华东师大数学系正恢复元气,奋发向上。那么近10名控制论组教师何去何从?特别是培养中学教师的华东师范大学为什么要控制论组 (当时控制论还未列入数学学科大类下的一级学科)?当时我们这些人正近不惑之年。我们并不纠缠具体的争论,坚持“实事求是”、“一切从实际出发”。我们的认识是: 多年的探索来之不易,一切有意义的实践来之于坚持。我们已开了头,迈了步,那就应义无反顾地走下去。我们也清楚,我们的教研室与别的室不同。老学科都有老教授、权威, 不可多得的财富,我们没有学术权威。老学科都有现存的基础理论,我们新学科,没有现存体系,一切需要我们去认知、吸收、建立。因此,我们要前行, 必须坚持实践、集体协力、取众之长、各尽其责、整体协调。学科的成长与发展,必定是集体的成果。合则进,散则衰。作为室主任的我也自勉,必须协调各方、驾驭全局, 这是事业成功之所需。当时系的领导郑启明等也尊重我们的选择,也寄予对我个人的信任。系主任曹锡华教授,也一直关心我们的发展,我们是不能忘却的。
这样,控制理论教研室与系的其他七个教研室(代数、几何、函数论、方程、计算数学、运筹、中教)在新的历史时期并肩启航了。当时我们做了以下几件事:
随着社会发展,学科进步,控制理论原创队伍中,除一部分坚守原阵地,做出新贡献,还有一部分向社会辐射、渗透,走向新岗位。其中汤羡祥去了经济系,周玉丽去了统计系, 郑毓蕃、陈树中、王新伟去了计算机系,陈淑去了校行政,陈效鼎为数学系创建了计算机中心实验室,马国选投身数学系资料室建设,俞德勇去了网络学院。而我也自1984年始, 全身心投入数学系系主任工作,1992年又调往市高教局担任副局长,转身高教管理,1995年又奉命组建上海市教育考试院,担任首任院长兼党委书记,直至退休。 虽然原创队伍身处各方,但当年在创建控制理论学科时的艰辛历程,奋发进取,精诚合作,成为我们一生的宝贵财富。深感要确保一个集体的创业成功,是需要一种创业精神, 这种精神包含以下要素:
实践的精神。我们的成功来自于实践,谁也没有给我们设计好一条前进的路线,都是我们边实践、边探索、边校正、边前进,实时控制,走向彼岸。
奋斗的精神。探索的路上,困难多多,当年的年轻人,只知排难,不计名利,日夜奋战,全身心扑在岗位上。不管是远在吴淞的上钢五厂,还是外地的胜利油田, 只为找到课题而乐,不惜每次路上花费的时间。
坚持的精神。社会的风云变化,环境的多种诱惑,干事的磕磕碰碰,师生的不同要求,都需要我们一件件落实。每逢转折关头,“下面怎么办?”的问题,经常会困扰我们。 此时惟有咬咬牙、坚持住,确保了我们的成功。贵在坚持,弥足珍惜。
奉献的精神。学科的创建,总有些人走在前面,披荆斩棘,攀上险峰,他们的学术成果为学科增彩,但谁人知晓他们为此奉献了多少心血、心智。同时为了学科发展, 需创造条件让一些同志先去国外进修,这样留下的同志又乐于挑起科研和研究生工作的担子,保证学科发展不断线;当上面下达去干校等非业务指标时, 组里总是先安排组的负责人和党员先下去锻炼;这里都闪耀着一种奉献精神。讲奉献,你忙我顶,有难同当,凝聚了创业的人心。
互爱的精神。我们组青年教师多,配偶分居两地多,居住条件困难多。虽然大环境比较艰苦,但作为基层组织,总是竭尽所能,关心疾苦,尤其是徐振寰同志, 有颗善良关爱之心,做了很多工作。我们经常一起家访,了解困难,并积极向上反映,最终解决了所有两地分居问题,并改善部分居住困难问题。事业的发展,少不了同志间的关爱。 这是保证集体创业成功的润滑剂。
发韧于上世纪七十年代初的华东师大数学系控制论创建实践,是由一群毕业于60年代初的青年人开拓的。所体现的集体创业精神:实践、勤奋、坚持、奉献、协作、关爱, 永远闪耀在创业者的心间。